010 Java-Reflect

反射

1. 是 Java API，是Java提供的現成的類！

2. 是Java提供的動態執行機制，動態加載類，動態創建對象，動態訪問屬性，動態調用方法！

靜態與動態

• 靜態：事先約定的規則，執行期間按照固定規則執行。

• 動態：事先沒有約定，在執行期間動態確定執行規則。

• Java中靜態執行：編譯已經確定執行規則（執行次序），在運行期間按照編譯結果順序執行。

  Foo foo = new Foo();

  foo.hello();

• Java中動態執行：運行期間才能確定加載哪些類，創建哪些對象，執行那些方法…

動態加載類

• 語法：Class cls = Class.forName(包名.類名);

• 加載指定的類，並返回一個Class對象，該對象表示的是指定類的相關信息。

動態創建對象

• 語法：Object obj = cls.newInstance();

• 執行cls引用的類信息中的無參數構造器，動態創建對象的實例，如果類沒有無參數構造器，則拋出異常。

提示：反射也可以調用有參構造器。

動態獲取類的方法信息

• 語法：Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();

• 從cls代表的類信息中獲取全部的方法信息，返回一個Methd類型的數組。

• Method對象代表一個方法的信息：返回值類型，修飾符，方法名，參數列表，方法體。

動態執行方法

• 語法：Object obj = Method.invoke(對象, 參數列表);

• 參數1：對象，是指該Method對象代表的方法所屬對象。

在對象上執行一個非靜態方法，調用方法時必須有對象。

在invoke方法執行時候，必須傳遞包含當前方法的對象。

• 參數2：參數列表，是指該Method對象代表的方法需要傳遞的參數，可以爲空。

• obj：爲執行Method代表的方法後的返回值。

• invoke 可以調用私有方法。

案例

package demo;

public class Foo {
	public void hello() {

	}

	public void test111() {
		System.out.println("test111()被執行");

	}

	public void test222() {
		System.out.println("test222()被執行");
	}

	public void demo111(String name, int age) {
		System.out.println("demo222()被執行,該方法需要傳遞參數,參數爲:" + name + "," + age);
	}

	private void demo222() {
		System.out.println("demo111()被執行,該方法是私有方法");
	}

	public int demo333() {
		System.out.println("demo333該()被執行,該方法有返回值");
		return 1;
	}

	private String demo444(String name, int age) {
		System.out.println("demo444()被執行");
		return "name:" + name + ",年齡:" + age;
	}
}

-------------------------------------------------------------------------

package demo;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Scanner;

/**
 * 動態加載類
 */
public class Demo {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("請輸入類名：");
		String className = sc.nextLine();

		try {
			// 動態加載類
			Class cls = Class.forName(className);
			System.out.println(cls); // class demo.Foo

			System.out.println("----------------------------------------");

			// 動態創建對象
			Object obj = cls.newInstance();
			System.out.println(obj); // demo.Foo@28d93b30

			System.out.println("----------------------------------------");

			// 動態獲取類方法的信息
			Method[] ary = cls.getDeclaredMethods();
			for (Method method : ary) {
				System.out.println(method);
				/*
				 * public void demo.Foo.test()
				 * public void demo.Foo.hello()
				 * public void demo.Foo.testDemo()
				 */
				System.out.println("方法名：" + method.getName()); //方法名
				System.out.println("返回值類型：" + method.getReturnType()); //返回值類型

				if (method.getName().startsWith("test")) {
					// 動態執行方法
					method.invoke(obj);
				}
				System.out.println("----------------------------------------");
			}

			//Class提供了根據方法簽名找到指定方法信息的API
			String name = "demo"; //方法名

			//String.class 表示字符串的類型
			//int.class 表示int的類型
			Class[] types = { String.class, int.class }; //類型列表

			Method method = cls.getDeclaredMethod("demo111", types);
			method.invoke(obj, "黃強", 11);

			System.out.println("----------------------------------------");

			method = cls.getDeclaredMethod("demo222");
			//執行私有方法
			//打開方法的執行權限！！！違反封裝！
			method.setAccessible(true);
			method.invoke(obj);

			System.out.println("----------------------------------------");

			method = cls.getDeclaredMethod("demo333");
			Object o = method.invoke(obj);
			System.out.println("返回值爲:" + (Integer) o);

			System.out.println("----------------------------------------");
			method = cls.getDeclaredMethod("demo444", types);
			method.setAccessible(true);
			o = method.invoke(obj, "黃強", 22);
			System.out.println((String) o);
			
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			System.out.println("無法找到指定的類異常");
			e.printStackTrace();
		} catch (InstantiationException e) {
			System.out.println("實例化異常");
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			System.out.println("沒有訪問權限");
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalArgumentException e) {
			System.out.println("非法參數異常");
			e.printStackTrace();
		} catch (InvocationTargetException e) {
			System.out.println("反射異常:當被調用的方法的內部拋出了異常而沒有被捕獲時,將由此異常接收");
			e.printStackTrace();
		} catch (NoSuchMethodException e) {
			System.out.println("沒有找到指定方法異常");
			e.printStackTrace();
		} catch (SecurityException e) {
			System.out.println("安全錯誤異常");
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

反射用途

1. eclipse中解析類的結構使用了反射

2. JUnit識別被測試方法使用了反射

   • JUnit利用反射查找test開頭的方法

   • JUnit4利用反射解析@Test查找測試方法

3. Spring管理Bean對象，注入Bean屬性使用了反射

   • 利用反射創建Bean對象實例，利用反射注入Bean的屬性

4. 註解的解析使用了反射

   • 利用反射API支持註解

5. 強行執行私有方法、訪問私有屬性

案例

package demo;

import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

/*
 * RetentionPolicy有3個常量,分別是:
 * SOURCE:默認值，表示該註解只存在於源代碼,代碼編譯後該註解自動被擦除
 * ClASS:表示該註解可以存在於.class文件中,代碼運行後註解也自動被擦除
 * RUNTIME:表示該註解可以存在於運行的時候
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Test {

}

---------------------------------------------------------------

package demo;

public class TestCase {
	
	@Test
	public void eat() {
		System.out.println("吃飯");
	}
	
	@Test
	public void drink() {
		System.out.println("喝水");
	}
	
	public void sleep() {
		System.out.println("睡覺");
	}
}

---------------------------------------------------------------

package demo;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Scanner;

/*
 * 動態執行一個類中全部以@Test註解標註的方法
 */
public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("請輸入類名:");
		Class cls = Class.forName(sc.nextLine());

		Object obj = cls.newInstance();

		Method[] ary = cls.getDeclaredMethods();
		for (Method method : ary) {
			/* 
			 * 檢查一個方法的註解信息
			 * method.getAnnotation(被檢查的註解類型)
			 * 返回註解類型,如果爲空表示沒有註解,不爲空表示找到了被檢查的註解
			 */
			Test ann = method.getAnnotation(Test.class);

			if (ann != null) {
				method.invoke(obj);
			}
		}
	}
}

案例

package demo;

import java.io.InputStream;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;

public class ApplicationContext {
	//用來緩存Spring容器中的Bean對象
	private Map<String, Object> beans;

	//利用XML配置文件初始化全部的Bean對象
	public ApplicationContext(String xml) throws Exception {
		beans = new HashMap<String, Object>();

		//利用DOM4J讀取XML文件
		//獲取從resouce中讀取文件的低級流
		InputStream in = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(xml);
		SAXReader reader = new SAXReader();
		Document doc = reader.read(in);
		in.close();

		//解析XML文件內容,得到Bean的類名和id
		Element root = doc.getRootElement();
		List<Element> list = root.elements("bean");
		for (Element e : list) {
			String id = e.attributeValue("id");
			String className = e.attributeValue("class");

			//根據類名動態加載類並創建對象
			Class cls = Class.forName(className);
			Object bean = cls.newInstance();

			//將對象和對應的id添加到map緩存中
			beans.put(id, bean);
		}
	}

	public Object getBean(String id) {
		//根據id在map中獲取Bean對象並返回
		return beans.get(id);
	}

	public <T> T getBean(String id, Class<T> cls) {
		return (T) beans.get(id);
	}
}

-------------------------------------------------------------------------

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans>
    <bean id="foo" class="demo.Foo"></bean>
    <bean id="date" class="java.util.Date"></bean>
    <bean id="testCase" class="demo.TestCase"></bean>
</beans>

-------------------------------------------------------------------------

package demo;

public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		ApplicationContext ctx = new ApplicationContext("spring-context.xml");
		Foo foo = (Foo) ctx.getBean("foo");
		System.out.println(foo);
		foo = ctx.getBean("foo", Foo.class);
	}
}